[实用新型]一种二甲醚制备反应装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种反应釜，尤其是涉及一种二甲醚制备反应装置。

背景技术

二甲醚(DME)是一种无色具有醚味的气体，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途，可代替氟里昂用作气溶胶喷射剂和致冷剂，减少对环境的污染；高浓度的二甲醚可用作麻醉剂，在催化剂存在下可与苯胺发生反应生成乙酸甲酯，N，N′-二甲基苯胺，同系化生成乙酸乙酯、乙酐；与 CO 反应生成乙酸甲酯；与发烟硫酸或三氧化硫进行汽化反应生成硫酸二甲酯；与氰化氢反应生成乙腈。二甲醚还可能作为城市煤气和液化气的代用品而日益引起重视，它比甲醇替代汽车燃料优越。此外，二甲醚还可用作发泡剂、偶联剂，用于合成低碳烯烃，制造高辛烷值汽油、芳烃和高分子量的氧化烃等等。美国的空气产品公司正在研究唯一能从二甲醚合成的新型醚。近几年来，由于氯氟烃对大气臭氧层产生破坏性，世界各国都在限制氯氟烃的使用，二甲醚具有对大气臭氧层无损害且可在大气对流层中降解的特性，使它成为氯氟烃的替代品，因而在制冷剂和气雾剂行业中的使用量迅速增加。作为燃料和氯氟烃这二种大量需要的替代品，二甲醚的使用前景将十分广阔。

目前，工业上二甲醚的生产工艺主要是从合成气出发制备甲醇，然后从甲醇脱水制二甲醚。但存在吸热反应消耗大量的能量，造成资源的浪费同时产生大量的 CO₂等缺点。

发明内容

本实用新型设计了一种二甲醚制备反应装置，其解决的技术问题是：（1）现有制备乙醚工艺存在吸热反应消耗大量的能量，造成资源的浪费同时产生大量的 CO₂等缺点；（2）制备二甲醚使用到多种原料气，不同类型的气体进行混合时容易出现爆炸的危险。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案： 

一种二甲醚制备反应装置，其特征在于：包括气体混合罐（6）和二甲醚制备反应釜（1），多根进气管将O₂、CH₄、CO、CO₂以及N₂输送至气体混合罐（6）中进行混合，混合后的气体进入二甲醚制备反应釜中进行反应，其特征在于：气体混合罐（6）的混合罐体（61）顶部设有混合气体出气口（63），混合气体出气口（63）通过管道（17）与二甲醚制备反应釜（1）连接，混合罐体（61）的下部设有进气口，进气口连接多根进气管，混合罐体（61）的上部设有惰性物质填料层（64）。

进一步，进气管包括比重大气体进气管（62）和比重小气体进气管（65），比重大气体进气管（62）中输送O₂、CO₂以及N₂，比重小气体进气管（65）中输送CH₄和CO，比重大气体进气管（62）的设置位置高于比重小气体进气管（65）的设置位置，比重大气体进气管（62）和比重小气体进气管（65）之间设有多层惰性材料板层（66）。

进一步， 所述惰性材料板层（66）固定在混合罐体（61）内壁上，惰性材料板层（66）轴向截表面积小于混合罐体（61）的横截面积。

进一步， 二甲醚制备反应釜（1）从外至内依次设有保温层（11）、加热套（13）以及陶瓷釜壁（15），在所述加热套（13）中插有加热棒（12）和测温热电偶（14），二甲醚制备反应釜（1）的上封头与管道（17）和进液管（16）连接，二甲醚制备反应釜（1）的下封头与收集塔（2）连接。

进一步，所述加热棒（12）和所述测温热电偶（14）分别与一测温仪（3）连接。

进一步， 所述进气管为多根并联连接，多根进气管分别输送O₂、CH₄、CO、CO₂以及N₂，并在对应进气管上设有流量控制阀（51）、CH₄流量控制阀（52）、CO流量控制阀（53）、流量控制阀（54）以及N₂流量控制阀（55）。

进一步，所述管道（17）上还设有一注射泵（4）。

该二甲醚制备反应装置与传统的二甲醚制备装置相比，具有以下有益效果：

（1）本实用新型通过在混合罐体的上部设有惰性物质填料层，惰性物质填料层避免了不同类型的气体进行混合时容易出现爆炸的危险，可以实现多种气体安全混合的目的。

（2）本实用新型由于在比重大气体进气管和比重小气体进气管之间设有多层惰性材料板层，因而混合气体在惰性材料板处进行第一次混合，惰性物质填料层进一步均匀混合，使得混合更加均匀，对气体安全进行进一步的保障。